Question

【题目】如图所示，把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，一长度为，电阻等于R，粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持度良好的接触。当金属棒以恒定速度向右移动经过环心O时，求：

（1）棒上的电流的大小和方向及棒两端的电压UMN；

（2）在圆环和金属棒上消耗的总热功率。

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】试题分析：（1）导体棒运动产生电流，它相当于电源，内阻为R，电动势为： ，画出等效电路图如图所示，根据右手定则，金属棒中电流从N流向M，所以M相当于电源的正极，N相当于电源的负极．

外电路总电阻为： ，根据闭合电路欧姆定律，棒上电流大小为：

棒两端电压是路端电压，将数据代入④式解得： 。

（2）圆环和金属棒上的总热功率为：

解得：